光伏建筑一體化是一種將太陽能光伏發電系統與建筑有機結合的技術和理念。

光伏組件

這是 BIPV 系統的核心部分。光伏組件有多種類型，如晶體硅光伏組件（包括單晶硅和多晶硅）和薄膜光伏組件（如非晶硅、碲化鎘、銅銦鎵硒等）。

單晶硅光伏組件轉換效率相對較高，一般在 15% - 25% 之間，其電池片的結晶方向一致，性能穩定，但成本也相對較高。多晶硅光伏組件轉換效率稍低，約 13% - 20%，它是由多個不同結晶方向的硅晶體組成，成本比單晶硅低。薄膜光伏組件的轉換效率一般在 10% - 20% 左右，它的優勢在于可以制作成柔性材料，能夠更好地適應建筑曲面等特殊形狀，并且重量較輕，顏色和透明度的可調節性較強。

建筑圍護結構

包括屋頂和墻面等。在 BIPV 系統中，這些圍護結構的材料與光伏組件緊密結合。例如，在光伏屋頂一體化中，光伏瓦是一種常見的形式。它既具備傳統瓦片的防水、隔熱等功能，又能將太陽能轉化為電能。光伏瓦的形狀和尺寸與傳統瓦片相似，可以很好地融入建筑屋面的設計，并且安裝方式也考慮了屋面的排水和防風等要求。

在光伏墻面一體化方面，光伏幕墻是典型代表。光伏幕墻可以根據建筑的外觀設計要求，采用不同顏色、透明度和形狀的光伏組件，既起到了建筑外立面的裝飾作用，又能夠發電。

電力系統

包括逆變器、控制器和儲能裝置等。逆變器用于將光伏組件產生的直流電轉換為交流電，以滿足建筑內部電器設備的使用需求。控制器可以監測和控制光伏系統的工作狀態，例如對光伏組件的最大功率點跟蹤（MPPT），確保系統能夠高效地發電。儲能裝置（如蓄電池等）可以在光照充足時儲存多余的電能，在光照不足（如夜間或陰天）時為建筑提供電力支持，提高能源的自給率。

能源效益

BIPV 系統能夠為建筑提供可再生能源，減少對傳統能源的依賴。對于一些大型建筑（如商業中心、工廠等），通過大面積的光伏建筑一體化應用，可以產生可觀的電量，滿足建筑自身部分甚至全部的用電需求。例如，一個大型的工業廠房，屋頂面積達到 1 萬平方米，如果采用轉換效率為 15% 的光伏組件，在光照充足的情況下，每平方米的光伏組件功率約為 150 - 200 瓦，那么整個屋頂光伏系統的功率可達 150 - 200 千瓦，每天的發電量可以達到數千度，能夠大大降低企業的用電成本。

環境效益

太陽能是一種清潔能源，使用 BIPV 系統可以減少二氧化碳等溫室氣體的排放。據估算，每發 1 度電，采用太陽能光伏發電可以減少約 0.8 - 0.9 千克的二氧化碳排放。在建筑領域廣泛應用 BIPV 技術，有助于建筑行業向低碳、環保方向發展，對于應對氣候變化具有重要意義。

建筑美學

BIPV 產品可以根據建筑設計的要求進行定制化生產，使建筑外觀更加獨特。例如，通過使用不同顏色和透明度的光伏組件，可以創造出富有層次感和科技感的建筑外立面。與傳統建筑材料相比，光伏組件不僅能夠提供功能上的優勢，還能夠成為建筑的視覺亮點，提升建筑的整體品質和價值。